Serie Ernährung: Proteine

ProteineZugegeben: Höre ich das Wort „Proteine“, so denke ich automatisch an muskelbepackte Männer in roten Badehöschen, Pulvergetränke zum Anmischen und Fitnessstudios.
Aber ist es denn wirklich die einzige Funktion der Proteine, Muskeln aufzubauen und damit einem etwas zweifelhaften Schönheitsideal nachzueifern? Es wird Zeit, genauer hinzuschauen.

Erst mal ein bischen Chemie

Das Wort Protein entstammt dem griechischen „proteios“ und bedeutet „grundlegend, vorrangig“. Hier in Deutschland sagen wir wahlweise „Protein“ oder „Eiweiß“.
Proteine sind neben Kohlenhydraten und Fetten die Grundpfeiler unserer Ernährung. Laut der DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) soll unsere tägliche Nahrung aus 55 Prozent Kohlenhydraten, 30 Prozent Fett und 15 Prozent Eiweiß bestehen. Der menschliche Körper selbst besteht aus 15 bis 20 Prozent Protein, das einem ständigen Auf- und Abbau unterliegt.
Proteine sind stickstoffhaltige Nährstoffe und aus Aminosäuren aufgebaut. Durch Anzahl und Abfolge der Aminosäuren im Molekül werden die Proteine charakterisiert. Diese „Konformation“ entscheidet über die jeweilige biologische Funktion des einzelnen Proteins.

Proteine sind für den Körper aller Säugetiere extrem wichtig

Körperzellen bestehen zum Großteil aus Proteinen, die sich immerzu auf- und abbauen. Im Gegensatz zu Kohlenhydraten und Fetten ist der Körper nicht in der Lage, größere Mengen an Proteinen zu speichern. Darum muss ihm täglich eine Ration Protein zugefügt werden, sonst würde ein Mangel entstehen.

Proteine werden in Polypeptide und Oligopeptide unterteilt

Polypeptide bestehen aus mindestens zehn Aminosäuren, Oligopeptide aus bis zu zehn Aminosäuren. Peptide sind also Untereinheiten der Proteine. Sie verbinden die Aminosäuren miteinander. Ab 100 miteinander verknüpfter Aminosäuren wird ein Peptid wieder Protein genannt.

Man unterscheidet zwischen essentiellen und nichtessentiellen Aminosäuren

Essentiell bedeutet, dass der Körper diese nicht selbstständig bilden kann und sie darum über die Nahrung zugeführt bekommen muss. Dabei ist die Qualität wichtiger als die Menge. Nicht essentielle Aminosäuren können bei ausreichender Proteinzufuhr aus Kohlenhydratvorstufen vom Körper selber gebildet werden. Heutzutage kennt man über 100 Aminosäuren, aus denen der Körper proteinogene, also für ihn verwertbare Proteine bilden kann. Für uns Menschen gelten mindestens zehn Aminosäuren als essentiell, und auch Hunde und Katzen müssen mindestens zehn Aminosäuren mit der täglichen Nahrung aufnehmen. Die Aminosäure Taurin dürfte dem Katzenbesitzer dabei sofort in den Sinn kommen. Der kleine Unterschied zwischen Hund und Katze besteht darin, dass Hunde auch aus pflanzlichen Proteinen ihren Eiweißnutzen ziehen, Katzen als reine Carnivoren (Fleischfresser) aber nur das tierische Eiweiß verwerten können. Es lohnt sich auch, einen kurzen Blick auf die für Katzen essentielle Aminosäure Lysin zu werfen: Sie spielt in der Behandlung des felinen Herpesvirus (FH -V1) bei Katzen eine wichtige Rolle. Herpesviren sind abhängig von Arginin, einer Aminosäure mit bedingt essentieller Bedeutung für die Entwicklung viraler Proteine. Lysin steht in kompetitiven Wettbewerb mit Arginin, beeinträchtigt dadurch die Vermehrungsrate der Herpesviren und vermindert damit die Viruslast. Leidet eine Katze an einer chronischen Herpesvirusinfektion, kann man ihren Zustand durch Gabe von Lysin langfristig stabilisieren, wenn auch nicht heilen.
Eine zunehmend steigende Zahl an Aminosäuren wird als bedingt essentiell bezeichnet, weil diese nur unter bestimmten Bedingungen in ausreichender Menge hergestellt werden können. Stehen diese Vorstufen nicht oder nur in unzureichender Menge oder Qualität zur Verfügung, wird eine Zufuhr über die Nahrung nötig – die Aminosäuren sind also wieder komplett essentiell. Nachweisbar essentielle Aminosäuren sind: Histidin, Isoleuzin, Leuzin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. Bedingt essentielle Aminosäuren sind: Tyrosin, Zystein, Arginin, Glutamin, Glyzin, Prolin und Serin. Zu den nichtessentiellen Aminosäuren zählen: Alanin, Asparagin, Asparaginsäure und Glutaminsäure.

Leider ist es mitnichten so, dass man beliebig Eiweiß zu sich nimmt und damit komplett abgedeckt ist

Bis der Körper die für ihn richtige Eiweißform vorliegen hat, muss er chemische Meisterleistungen vollbringen. Denn die durch die Nahrung aufgenommenen Proteine haben eine ganz andere Aminosäurekombination als die Proteine im Körper. Die Aminosäuren stehen dabei in einer bestimmten Reihenfolge, der sogenannten Sequenz. Und jedes einzelne Protein hat seine ganz eigene Sequenz. Eine grobe Schätzung wagt gar zu behaupten, dass unser Körper über 50 000 verschiedene Proteine enthält, die ihre eigene Sequenz haben und die unterschiedlichsten Aufgaben erfüllen.

Die Reise durch den Körper

Nach dem Kauen schlucken wir den Speisebrei hinunter und schicken ihn und damit alle Nährstoffe auf die Reise durch unseren Körper. Das Reiseziel ist die optimale Versorgung des Körpers, sodass wir möglichst lange und möglichst gesund leben können. Verdauung und Resorption (die Aufnahme der Stoffe in unseren Stoffwechsel) der Proteine beginnen im Magen. Dabei liegen die Aminosäureketten zunächst einmal in einem sehr undurchdringlichen Knäuel vor. Die Enzyme können also nicht gleich mit ihrer Arbeit, dem Aufspalten, beginnen. Dieses Aufspalten ist nötig, um das Protein in seine kleinste Form, die Aminosäure, zu schneiden, damit es später in den Blutkreislauf aufgenommen werden kann. Vorher müssen die Knäuel also ein wenig „aufgedröselt“ werden. Dies geschieht im Magen mit Hilfe von Salzsäure und Magensaft. Sie denaturieren die Proteine und spalten sie schon hier im geringen Maße durch das Enzym Pepsin auf. Der größte Teil der Proteinverdauung geschieht dann im Dünndarm. Dort schneiden die Bauchspeicheldrüsenenzyme Trypsin, diverse Chymotrypsine und die Karboxypeptidasen A und B die Aminosäureketten an verschiedenen Stellen in niedermolekulare Peptide. Daraus entstehen dann Oligo-, Tri- und Dipeptide, also kurzkettige Peptide. Zum Schluss schreiten Darmschleimhautenzyme zur Tat und spalten diese kurzen Ketten in Di- und Tripeptide und freie Aminosäuren. Das Knäuel ist also endgültig aufgedröselt und in seine Einzelteile zerlegt. Mit einem speziellen Transportsystem gelangen unsere Aminosäuren dann zur Leber, dem zentralen Organ für den Proteinstoffwechsel. Hier werden sie den Eiweißanforderungen des Körpers entsprechend neu zusammengesetzt. Jedes Eiweiß wird dabei ganz individuell aufgebaut, um so seine ureigene Funktion erfüllen zu können. Egal ob Hund, Katze, Pferd oder Mensch: Die Reise der Proteine durch den Körper ist für alle gleich.

Nüsse sind die ideale Proteinquelle für den MuskelaufbauDer Stoffwechsel der Proteine – ein Recyclinghof

Proteine befinden sich in unserem Körper im ständigen Auf- und Abbau. Im Normalfall hält sich dies im Gleichgewicht, das heißt, dass der überwiegende Teil der aus dem Abbau stammenden Aminosäuren recycelt und zur Synthese verwendet wird. Der tägliche Proteinumsatz liegt bei einem Erwachsenen bei zirka 300 Gramm; 70 bis 80 Gramm stammen aus der Nahrung, der Rest aus Sekreten, Enzymen und abgeschilferten Zellen des Magen-Darm-Traktes.
Dadurch, dass unser Proteinhaushalt eine Art Recyclinghof ist, entsteht nur sehr wenig Abfall: Die Menge der Ausscheidung über den Kot ist zu vernachlässigen. Die übrigen Aminosäuren werden absorbiert und tragen zum Ausgleich der Stickstoffbilanz im Körper bei. Diese ist abhängig von der Höhe der Proteinzufuhr: Nimmt man eine proteinreiche Nahrung zu sich, steigt der Umsatz der Proteine im Körper bei gleichzeitig vermehrten Aminosäure-Abbau. Ist die Proteinzufuhr gering, sinken Proteinabbau und -synthese auf ein Minimum und das Recyceln nimmt zu. Unterhalb eines bestimmten Schwellenwertes existiert keine ausgeglichene Stickstoffbilanz mehr: Der Körper erleidet einen unwiderruflichen Verlust, denn außer den Proteinen gibt es keinen Stickstofflieferanten für ihn!


Die vielen Aufgaben der Proteine

Proteine erfüllen im Körper diverse Aufgaben, ohne die ein Leben nicht möglich wäre. Hämoglobin z. B. transportiert Sauerstoff im Blut – es ist also ein Transportprotein. Andere wiederum transportieren als Plasmaproteine Substanzen wie Triglyzeride, Cholesterin, Vitamine, Mineralstoffe und Pharmaka. Einige übernehmen Speicherfunktionen, wie das Protein Ferritin, das Eisen in den Zellen speichert. Ohne Proteine könnten wir uns nicht bewegen, denn z. B. sorgt Myosin in der Skelettmuskulatur für die Kontraktion der Muskeln. Höchstwahrscheinlich sähen wir ohne Proteine auch reichlich merkwürdig aus: Collagene in den Sehnen und Muskeln geben dem Körper Festigkeit und Formbeständigkeit. Und Collagene sind nichts anderes als Strukturproteine, sie sind also wesentlich am Aufbau von Zellen und Geweben beteiligt.
Proteine regulieren als Enzyme und Hormone zahlreiche Stoffwechselvorgänge. Immunglobuline sind wichtige Antikörper in der Immunabwehr. Und sie sind maßgeblich für die Übertragung von Nervenimpulsen zuständig. Werden Proteine abgebaut, wird Stickstoff für die Synthese verschiedenster Verbindungen bereitgestellt. Und wie schon gesagt: Die Stickstofflieferung für den Körper ist ausschließlich den Proteinen vorbehalten. Aminosäuren können sogar als Energiequelle genutzt werden: In einem Hungerzustand können glukogene Aminosäuren in Glukose umgewandelt werden, sodass der Blutzuckerspiegel aufrecht erhalten bleibt. Damit ist eine lebensgefährliche Unterzuckerung erst einmal abgewendet. Der Energiegehalt von Eiweiß entspricht dabei etwa 4,2 kcal pro Gramm.
Last but not least sind Aminosäuren das Ausgangssubstrat für die Bildung von Neurotransmittern (z. B. Serotonin aus Tryptophan). Ihre Aufgabe ist es, die Erregung einer Nervenzelle auf eine andere zu übertragen und damit z. B . Empfindungen auszulösen.


Eiweiss ist auch in Fleisch, Käse, Milch, Milchprodukten und im EiLieber viel oder doch besser wenig Eiweiß? – Die gesundheitliche Bedeutung

Wie schon erwähnt können Eiweiße im Notfall auch zur Energiegewinnung im Körper herangezogen werden. Ein Notfall tritt dann ein, wenn ansonsten alle Fett- und Kohlenhydratspeicher aufgebraucht sind und die lebensgefährliche Unterzuckerung droht. Dieser körperliche Notfallplan birgt aber einen massiven Gewichts- und Muskelmasseverlust, denn alleine die Muskelmasse besteht aus 20 Prozent Eiweiß. Damit ist auch meine erste Assoziation in Bezug auf Proteine und muskelbepackte Männer geklärt: Wird die Muskulatur über ihr normales Leistungsniveau hinaus beansprucht, wird ein sogenannter Wachstumsreiz ausgelöst. Dieser bewirkt eine vermehrte Proteineinlagerung. Sprich: Möchte man viel Muskelmasse aufbauen, kann dies durch erhöhte Eiweißeinnahme unterstützt werden. Die Qualität der Proteinzufuhr entscheidet sich aber nicht an der Menge. Je besser das Aminosäuremuster des Nahrungsproteins dem Aminosäuremuster des Körpers entspricht, umso höher ist seine Qualität. Das wird dann biologische Wertigkeit genannt. Die Kombination der Aminosäuren ist für Mensch und Tier also entscheidend, nicht die Menge.
Der Eiweißbedarf eines ausgewachsenen Hundes ist niedriger als bei einem Welpen. Dabei ist ebenso wie beim Menschen die Qualität des Proteins entscheidend. Als Beispiel: Ein Knochen verfügt über 33 Prozent verwertbares Eiweiß, frisches Fleisch über 98 Prozent. Je höher die biologische Wertigkeit des Eiweiß, umso weniger muss man es füttern. Man findet es in Muskelfleisch, Innereien, Fisch, Käse, Quark, Milch und Eiern. Das für den Hund verwertbare pflanzliche Eiweiß ist in Haferflocken, Reis, Vollkorn und Sojamehl. Übrigens gelten für uns Menschen die gleichen Proteinquellen. Wenn man seinem treuen Gefährten also etwas Gutes tun möchte, sollte man sich an folgende Fütterungsempfehlung halten: 2/3 tierisches, 1/3 pflanzliches Eiweiß. Absehen sollte man von der Gabe von Knorpeln, Schwarten und Knochen, denn das darin enthaltene Protein ist eher minderwertig. Das heißt aber nicht, dass man seinem Hund nicht ab und zu gönnen sollte, an einem Knochen (aber nur Kalbsknochen!) zu nagen. Und auch Kohlenhydrate und Fette sollten in ausreichender Menge gefüttert werden. Ansonsten wird das Protein als Energielieferant „missbraucht“ und kann seiner eigentlichen Aufgabe nicht mehr nachgehen – nämlich als Baustoff für Zellen und Körpersubstanz.


Gewebe, Fell, Krallen, Körperflüssigkeiten – für all das sind Proteine verantwortlich

Das gilt auch für die Katze. Nur bei unseren Stubentigern gibt es einen entscheidenden Unterschied – sie sind reine Fleischfresser! Ihr Organismus ist ausschließlich von tierischem Protein abhängig. Das geht sogar so weit, dass Katzen Traubenzucker aus Aminosäuren bilden. Proteine sind ihre wichtigste Energiequelle (zum Vergleich: Wir Menschen ziehen unsere Energie aus Kohlenhydraten). Dadurch steigt ihr täglicher Proteinbedarf rapide im Vergleich zu anderen Säugern. Entsprechend dem hohen Bedarf sind die Enzyme für ihren Aminosäureabbau im Körper perfekt angepasst. Diese Enzyme weisen auch ohne Proteinzufuhr hohe Aktivität auf. Fehlt diese, werden körpereigene Proteine vor allem in der Muskulatur abgebaut. Es drohen ernsthafte Mangelerscheinungen wie Wachstumsverzögerungen, glanzloses, struppiges Fell, Schuppen, Durchfall, Apathie, Appetitmangel bis hin zur Futterverweigerung und Funktionsstörungen des Organismus und sogar Krebserkrankungen.
Ein gutes Gegenbeispiel zur Katze als reinem Fleischfresser ist das Pferd. Bei diesem reinen Pflanzenfresser besteht die Kunst des Fütterns, zwischen der Eiweißmenge und -qualität zu unterscheiden und entsprechend dem Alter und der sportlichen Betätigung anzupassen. Füttert man zu viel Protein, werden die Aminosäuren nicht mehr vom Dünndarm aufgenommen – sie werden direkt in den Dickdarm weitergeleitet. Hier aber fehlen die Enzyme zur Aufspaltung. Stattdessen werden die Aminosäuren mikrobiell umgesetzt und es entsteht Ammoniak, Schwefelwasserstoff und biogene Amine (z. B . Histamin). Diese Stoffe werden dann über die Darmschleimhaut aufgenommen und müssen letztendlich von der Leber abgebaut werden.


Was aber passiert, wenn wir Menschen zuviel Eiweiß aufnehmen?

Langfristig kommt es zu einer Überbelastung von Stoffwechsel und Nieren – diverse Erkrankungen wie Nierenerkrankungen, Kalziumsteine in Niere, Harnleiter und Blase drohen. Auch Osteoporose (die es bei Hund und Katze im übrigen in dieser Form nicht gibt!) und einige Krebsarten werden mit einer überhöhten Eiweißzufuhr in Verbindung gebracht. Überschüssiges Protein wird als Harnsäure über den Urin ausgeschieden. Umso wichtiger ist es in diesem Fall, viel Flüssigkeit zu sich zu nehmen. Hingegen ruft Eiweißmangel – gerade im Wachstumsalter – körperliche und geistige Unterentwicklung hervor. Ebenso sinkt die Leistungs- und Widerstandsfähigkeit gegenüber Infekten dramatisch. In westlichen Industrieländern existiert der Mangel nur krankheitsbedingt. Die Versorgung mit Proteinen ist durch unser Überangebot an Lebensmitteln immer gewährleistet. Auch für Vegetarier und Veganer. Denn obwohl tierisches Eiweiß eine höhere biologische Wertigkeit hat, kann man sich durch geschickte Kombination der pflanzlichen Nahrung ausreichend mit Eiweiß versorgen. Der Körper nimmt ja eh jedes Protein erst einmal auseinander und setzt es dann gemäß seinem Bedarf wieder zusammen. Und dabei macht er keinen Unterschied zwischen pflanzlichem und tierischem Eiweiß. In Entwicklungsländern gehört Proteinmangel leider nach wie vor zum alltäglichen Bild. Gerade Schwangere und Stillende leiden darunter. Und besonders häufig sind Kinder betroffen. Dadurch, dass ihre Mutter in verhältnismäßig kurzen Abständen weitere Kinder bekommt und dann diese gestillt werden müssen, werden Kleinkinder schon viel zu früh auf eine kohlenhydratreiche Kost umgestellt. Oftmals geht in diesen Regionen der Erde der Proteinmangel einher mit dem Mangel an anderen Nährstoffen. Man spricht in diesem Fall von der Protein- Energie-Malnutrition.


Fazit

Eiweiße sind ebenso wie Kohlenhydrate und Fette Grundbestandteile unserer Nahrung und unseres Körpers. Umso wichtiger ist es, dass wir sowohl für uns, als auch für unsere Tiere in der Nahrung für die bestmögliche Eiweißqualität sorgen. Denn kombiniert mit einer optimalen Nährstoffversorgung kann der Körper tagtäglich den besten Nutzen daraus ziehen – und das verspricht uns im besten Fall ein langes und gesundes Leben!


Kristin Meyer Kristin Meyer
Schauspielerin und Ganzheitliche Ernährungsberaterin in Berlin

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Tätigkeitsschwerpunkte:

  • Rheumatoide Arthritis und Ernährung
  • Ernährungsberatung unter dem Gesichtspunkt „Der Mensch im Zusammenklang von persönlichen, ernährungsbedingten Bedürfnissen und Nachhaltigkeit“
  • Spezifische Ernährungsformen für künstlerische Berufsgruppen
  • Soziales Engagement für das St. Moses Children´s Care Centre in Uganda

Fotos: Shutterstock

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